四边形不仅是八年级重点知识点,也是中考热点知识、难点知识。四边形中需要掌握平行四边形、矩形、菱形、正方形的性质,性质都可以从边、角、对角线、对称性这四方面考虑,边包括对边、邻边;角包括对角、邻角;对角线一般互相平分、相等、垂直关系;对称性一般研究中心对称性、轴对称性。 以及常见四边形的判定,比如平行四边形,两组对边分别平行的四边形为平行四边形;一组对边平行且相等的四边形为平行四边形;两组对边分别相等的四边形是平行四边形;对角线互相平分的四边形是平行四边形等等。包括矩形、菱形、正方形的判定方法也需要熟练掌握。 四边形中知识点较多,比如我们上一篇讲解的三大变换中的旋转变换,有一线三角模型、手拉手模型、半角模型等等,还有平移变换、翻折变换。并且还有存在性问题,比如平行四边形的存在性问题、矩形的存在性问题、菱形的存在性问题、正方形的存在性问题等等。当然,还有动点题,本篇内容主要讲解四边形几何动态问题。 例题1:如图,在平行四边形ABCD中,对角线AC、BD相交于点0,若BD=12 cm,AC=20 cm, (1) 现E从A出发以1 cm/s的速度向C运动,同时F从C出发以2 cm/s的速度向A运动.当E与F相遇前,四边形DEBF是平行四边形吗?会的话,求出运动的时间t,不会的话说明理由. (2)现E从A出发以1 cm/s的速度向C运动,F从C出发以a cm/s的速度向A运动.且F比E晚出发2秒钟,当E与F相遇前,以D、E、B、F为顶点的四边形是否是矩形?是的话,请求时间t和a的值。 分析:(1)由平行四边形ABCD中,可得OA=OC,OB=OD,又由E从A出发以1cm/s的速度向C运动,同时F从C出发以2cm/s的速度向A运动,易得2AE=CF,即可得OE≠OF,则可判定四边形DEBF不是平行四边形; (2)若以D、E、B、F为顶点的四边形是矩形,则需要满足两个条件:一是OE=0F,二是EF=BD,由此建立关于a和t的方程组,解方程组即可求出a和t的值. 解:(1)四边形DEBF不是平行四边形. 理由:∵四边形ABCD是平行四边形, ∴OA=OC,OB=OD, ∵E从A出发以1cm/s的速度向C运动,同时F从C出发以2cm/s的速度向A运动. ∴2AE=CF, ∴OE≠OF, ∴四边形DEBF不是平行四边形; (2)当E与F相遇前,以D、E、B、F为顶点的四边形可以是矩形, 理由如下:∵E从A出发以1cm/s的速度向C运动,F从C出发以acm/s的速度向A运动,且F比E晚2秒钟, ∴EF=BD=10-t+10-(t-2)a=12,① ∴OE=OF=10-t=10-(t-2)a,② 由①②可得a=2,t=4, ∴当a=2,t=4时当E与F相遇前,以D、E、B、F为顶点的四边形是矩形. 例题2:如图,在平面直角坐标系xOy中,已知A(9,0)、B(9,12),点M、N分别是线段OB、AB上的动点,速度分别是每秒5/3单位、2个单位,作MH⊥OA于H.现点M、N分别从点O、A同时出发,当其中一点到达端点时,另一个点也随之停止运动,设运动时间为t秒(t≥0). (1)是否存在t的值,使四边形BMHN为平行四边形?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由: (2)是否存在t的值,使△OMH与以点A、N、H为顶点的三角形相似?若存在,求出t的值;若不存在,说明理由; (3)是否存在t的值,使四边形BMHN为菱形?若存在,求出t的值;若不存在,请探究将点N的速度改变为何值时(匀速运动),能使四边形BMHN在某一时刻为菱形. 分析:(1)要使四边形BMHN为平行四边形,根据平行四边形的对边平行且相等可知:MH=BN,BN=12-2t容易表示,只需要表示出线段MH的长度即可,可以利用平行线分线段成比例、相似三角形、锐角三角函数等方法表示出线段MH的长度。 (2)相似三角形的存在性问题,分△OMH∽△HNA和△OMH∽△NAH两种情况进行讨论。 (3)菱形的存在性问题,可以转化为等腰三角形的存在性问题。 例题3:如图,菱形ABCD的边长为48cm,∠A=60°,动点P从点A出发,沿着线路AB—BD做匀速运动,动点Q从点D同时出发,沿着线路DC-CB-BA做匀速运动. (1)求BD的长; (2)已知动点P、Q运动的速度分别为8cm/s、10cm/s.经过12秒后,P、Q分别到达M、N两点,试判断△AMN的形状,并说明理由,同时求出△AMN的面积; (3)设问题(2)中的动点P、Q分别从M、N同时沿原路返回,动点P的速度不变,动点Q的速度改变为a cm/s,经过3秒后,P、Q分别到达E、F两点,若△BEF为直角三角形,试求a的值. 分析:(1)菱形可得邻边相等,即AB=AD,再加上∠A=60度,那么△ABD为等边三角形。 (2)根据速度公式得到12秒后点P走过的路程为96cm,则点P到达点D,即点M与D点重合,12秒后点Q走过的路程为120cm,而BC+CD=96,易得点Q到达AB的中点,即点N为AB的中点,根据等边三角形的性质得MN⊥AB,即△AMN为直角三角形,进而可求出三角形的面积。 (3)直角三角形的存在性问题,分三种情况讨论,本题是动点题,还需要结合具体条件进行分类讨论。 四边形中几何动态题难度比较大,需要找到解题的方法技巧,结合具体的题目实际操作。 |
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